|
|
【系统结构】
) H6 L0 z8 S; o/ r# B! G浮体上系有绳，绳缠绕在转轮上，转轮与发条、棘轮轴联，棘轮与轴向柱塞泵轴联，轴向柱塞泵为液压系统的输入端，液压系统的输出端为液压马达，其与发电机联接。' H& C7 N5 W2 ?
【系统原理】4 t1 I: ]2 \9 C* x6 c$ t
浮体上升时，拉动转轮，转轮带动棘轮，进而带动柱塞泵；浮体下落时，在发条作用下，转轮反转，将绳收回，因棘轮缘故，不带动柱塞泵反转。柱塞泵将机械能转换成液压能，液压马达将液压能转换成机械能输出给发电机，发电机发电。
. j1 z0 d- }3 ^【结构数据】, K! g" D$ l- g9 q* g' Z
浮体：5×1×0.15m* s6 p1 B5 D1 {$ z, `+ `. z
绳外径：12mm
6 v2 H+ c' {; Y- ^7 H4 ~/ y* d转筒径：200mm3 C6 W8 j+ D, j( T+ g
转筒宽：100mm) c8 |! E2 g, y9 r' g0 U% ?: @9 x4 D
轴径：48mm" }( T H% c/ b& b
棘轮顶圆直径：192mm
! d+ r+ g% Z8 z1 ^棘轮宽度：24mm
* g: J' L/ y% E" N! v1 j轴向柱塞泵液压：50Mpa
; y4 F9 ~5 k0 Z缸数：8
8 J; f' I1 y1 {缸内径：15mm! e2 {1 l5 {. @& ^# T
斜度：15°
* [& b' E' n- p5 L. W9 |2 i油管：Oil pipe
) }; S# b O. q- ~: v6 n轴向柱塞泵：axial plunger pump
+ Q" K; W2 f6 ]/ {尼龙绳：Nylon rope
) j7 q# Q( X& F棘轮：ratchet wheel3 D4 L4 G! A% v. g) d7 n8 c
蓄能器：accumulator; d# Z. T6 u' Q9 T
易弯面：Surface apt to be crooked, j! n0 p. n% Q, E
发条：Clockwork spring
0 i6 d- u1 E2 ^. `0 i" a; \发电机：Generator
3 R9 e r- l( q2 Y ^油缸：Oil vat: _8 F- r/ d& |3 F/ Y
转轮：rotational Wheel
# _' N5 ?6 E+ N: F/ w3 z浮体：+ a c# s) e% ^; Y
弹性衔接面1 e) p5 [2 A5 }: F
柱塞泵5 ^8 |) t* Q9 |! t% x$ [
高压油管; r" b( s A I
液压马达' [8 }$ Y; a/ A" X: x, D, I
回油管$ V( h# g5 w: f9 t5 w. c
【工作运行情况分析】
; o# s2 F2 A. p7 C* L- fF=ρgΔh*S≈1000*10*0.1*5*1=5000N6 H9 b2 Z1 } h7 _* u- V, g- }, y
对于1米多高的海浪，有
( }# H: K. d5 CE=h×F=1m×5000N=5000焦5 h$ o$ x# g% o
如果海浪周期为5秒，有9 ^4 i$ \3 H$ s0 g. {) f. p; g
P=E/t=5000J/5s=1KW
) X I$ E9 U r0 j【转换效率】
# C1 |" R- T5 Q! |; [ ?/ p9 z2 o绳轮：95%; u5 l; A8 O+ l4 Q. h0 ]4 r
轴向柱塞泵效率：85%/ k. V, }: I \& }; e
液压管路中途损失：5%
, U! n; e6 {. N) \液压马达转换效率：86%
9 F2 y, ]9 {$ v* C% j) v& m) G发电机效率：96%
6 |3 J% U6 W% x) s7 N2 V+ N# F电网中途损耗：6%1 Q0 P7 o1 I7 f
总转换效率：60%
8 y: R7 \# h0 C0 \0 X& M% a【经济分析】) |; \1 z; V8 |% E# T" Y
浮体+绳轮+柱塞泵转换单元造价：3000元，液压系统、发电机摊派成本：2000元。
p, s1 w6 e* q% U( n; Z该系统如工作海域平均波高为1米多高，
$ H* z t% g' J7 [% N. N( q则：年收益=俘获功率×转换效率×工作时间×上网电价=1kw×60%×24小时×300天×0.4元=1728元
0 W5 v" {; f& P1 k; v2 O年收益率=1728/5000=34.56%% D2 j3 ]2 D* T' @4 E; Y
【系统特点】
6 \: d+ j4 s- x7 e% T1、生存性强，抗风浪能力非常好：) Q5 f3 [8 R0 `+ E7 y6 E
1）该系统，核心部分在海面以下几十米深处，这里比较安静，尽管海面波涛汹涌，主体部分在水下依然安然无恙，继续发电。
* {: I/ }* i4 F2）绳、浮体受力大小取决于负载的多少，而与波浪大小无关。好比一个履带车拖着一个拖车，尽管履带车的发动机马力非常大，但拖车上如果是空的话，拖车与履带车的连接处受力并不大，它只等于拖车所受的摩擦力。但如果拖车满载，这时候，受力就相当大了。
+ T) Z7 D/ r7 |$ E$ ]3）绳的收放距离可以很长（可以达到十米以上），这就大大延长了波浪冲击过程中缓冲距离，减小了瞬时冲击力，抗风浪能力由此得以增强。
2 p" S K: a$ a0 V# _2 N4）对于水上部分的易弯面，由于其本身具有弹性和延展性，可以起到保护易弯面的作用。即使易弯面被灾害性的海浪击毁，由于易弯面的成本很低廉，且可以修补，所以不会有很大损失。
' c* {$ B$ P1 ]$ b; b& x% f: P" v2、防锈性能良好：机器的核心部分都在箱体内，只有浮体、绳、外涂防腐材料的转轮、轴、机器外壳浸在海水里，而它们都是不怕海水的，所以该系统的抗腐能力没问题。
/ X1 J2 ?' H$ j( E3、成本低廉：该系统，没有庞大的混凝土室，没有昂贵的不锈钢，没有劳民伤财的土木工程。该系统的主要部件包括：一个作为平台的水泥板及锚、一个展开易弯面用的框架、多个浮板+尼龙绳+转轮+棘轮+轴向柱塞泵的单元、一套液压管路+蓄能器+油缸+发电机。" R9 Z$ v0 _2 o2 E$ X
4、该系统适应波形能力强、波浪能吸收转换效率高" p* L) `8 n$ {$ ~) O4 o
1）浮体、绳与转轮的组合，非常灵活，适应各种波形，尽管这种组合仅能吸收波浪在一个方向上的推力，但这可以通过增加绳、轮组合来弥补，绳可以与易弯面成各种角度由于适应各种波浪，其作业时间也增长。
8 x* F' o5 O; d+ k8 \% Y# c0 E2）易弯面呈整个面，与波浪接触，提高了波浪能的接触受力面积。易弯面连续、不漏水，这在很大程度上避免了波浪绕走带来的能量流失。易弯面可以随波起伏，其易弯特性使它能够适应各种波形。
+ m/ r+ U& k4 V* [4 z5、可以离岸到深海作业：因为水泥基板底座悬吊于水中，这样就摆脱了对陆地的依赖。拖船可以拖着一整排该发电系统到处走，由此可以移动作业。
" x. h* n: Q* W6 H3 A0 |7 ~( |( e+ I$ [/ b9 g: N" p
" m! U- A- y8 z* F% @" ^
! \ C. S) b5 f Z! j9 L) P
6 p# m: X9 e) B& ?. _8 f
( n+ [0 L4 E! |; ~7 d
% `' w* H0 v& t! N" ]( m
9 |2 M4 ~. a" H8 D' q |
% `6 e$ c( s$ W. V }! n
|
|
发表于 2008-11-27 14:55:35
QQ好友和群
收藏
淘帖
问题专业，描述清楚
伸手党/灌水/看不懂
楼主
